一种离子束溅射辅助镀膜机

摘要

本发明涉及一种离子束溅射辅助镀膜机，包括真空腔室、一个主离子源和中和装置；所述真空腔室的一侧设置所述主离子源；所述主离子源由阴极灯丝组成，所述阴极灯丝为φ0.2且缠绕成弹簧形状，直径为1.0mm，缠绕5‑10圈；所述中和装置安装在所述真空腔室与所述主离子源靠近的真空腔室内侧壁上；所述中和装置内设有中和灯丝。本发明实施例通过更改主离子源灯丝结构，添加了中和装置，提高了离子束溅射辅助镀膜机的工作时长，大大提高了工作效率，并且可镀的薄膜的厚度增加到十微米以上，并且保证了薄膜不会因为厚度的增加而产生应力使得薄膜剥落。

说明书

技术领域

本发明涉及电子机械技术领域，特别是涉及一种离子束溅射辅助镀膜机。

背景技术

真空镀膜在现代社会发展领域中有着不可忽视的作用，各种高精密器件，光学元件等对真空镀膜有着极大的需求，而双离子束溅射辅助镀膜机，可以满足一些器件的镀膜需求，而大多数离子束镀膜的工作时间比较短，难以满足一些对于厚度有着很大需求的器件。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种离子束溅射辅助镀膜机。

本发明实施例提供一种离子束溅射辅助镀膜机，包括包括真空腔室、一个主离子源和中和装置；

所述真空腔室的一侧设置所述主离子源；

所述主离子源由阴极灯丝组成，所述阴极灯丝为φ0.2且缠绕成弹簧形状，缠绕5-10圈，直径为1.0mm；

所述中和装置安装在所述真空腔室与所述主离子源靠近的真空腔室内侧壁上；

所述中和装置内设有中和灯丝。

在一个实施例中，所述中和装置还包括：外壳、偏置电源、阳极电源和阴极电源；

所述外壳上设有通道；

所述偏置电源的正极接地，负极与所述阳极电源的正极相连接；

所述阳极电源的正极与所述外壳连接，负极与所述中和灯丝的中段位置连接；

所述阴极电源的两端分别连接所述中和灯丝的两端；所述中和灯丝呈弹簧状。

在一个实施例中，所述真空腔室顶部设有圆形盖，所述圆形盖上设有四个密封管路以及两个通气管，所述四个密封管路分别内置线路，与所述中和装置连接；

所述两个通气管的其中一路通气管与所述中和装置连接，另一路通气管端口设置在所述真空腔室内顶部。

在一个实施例中，还包括：一个辅离子源；

所述辅离子源设置在所述真空腔室的另一侧；

所述辅离子源包括阴极灯丝和一体中和灯丝，所述阴极灯丝为φ0.2且缠绕成弹簧形状，缠绕5-10圈，直径为1.0mm；

所述一体中和灯丝为φ0.2，呈线条状。

在一个实施例中，还包括：溅射靶台、样品旋转台、插板阀、分子泵、机械泵和第一冷水机和第二冷水机；

所述溅射靶台安装在所述真空腔室内远离所述中和装置的位置，且与所述主离子源水平相对；

所述样品旋转台安装在所述真空腔室内靠近所述中和装置的上方空间，且与所述辅离子源45°对应；

所述插板阀安装在所述真空腔室下方，所述分子泵安装在所述插板阀下方；所述插板阀上方与所述分子泵下方通过抽气管与所述机械泵连接；

第一冷水机的冷却循环水路环绕所述分子泵；

第二冷水机的冷却循环水路分别环绕所述主离子源、所述辅离子源、所述溅射靶台以及所述样品旋转台。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的一种离子束溅射辅助镀膜机，包括包括真空腔室、一个主离子源和中和装置；所述真空腔室的一侧设置所述主离子源；所述主离子源由阴极灯丝组成，所述阴极灯丝为φ0.2且缠绕成弹簧形状，直径为1.0mm，缠绕5-10圈；所述中和装置安装在所述真空腔室与所述主离子源靠近的真空腔室内侧壁上；所述中和装置内设有中和灯丝。本发明实施例通过更改主离子源灯丝结构，添加了中和装置，提高了离子束溅射辅助镀膜机的工作时长，大大提高了工作效率，并且可镀的薄膜的厚度增加到十微米以上，并且保证了薄膜不会因为厚度的增加而产生应力使得薄膜剥落。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的离子束溅射辅助镀膜机结构示意图；

图2为本发明实施例提供的中和装置结构示意图；

图3为本发明实施例提供的真空腔室左视示意图。

其中：1-真空腔室，2-主离子源，21-主离子源栅区，3-中和装置，31-中和灯丝，32-外壳，33-偏置电源，34-阳极电源，35-阴极电源，36-通道，4-辅离子源，5-溅射靶台，6-样品旋转台，7-插板阀，8-分子泵，9-机械泵，91-抽气管，10-第一冷水机，101-第一冷水机的出水管，102-第一冷水机的进水管，11-第二冷水机，111-第二冷水机的出水管，112-第二冷水机的进水管，12-样品挡板。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明实施例提供了一种离子束溅射辅助镀膜机，参照图1所示，包括真空腔室1、一个主离子源2和中和装置3，其中真空腔室1的一侧设置主离子源2，比如可以安装在真空腔室1的右侧；

现有技术中，主离子源是由阴极灯丝和中和灯丝组成；本实施例中，不使用主离子源2自带的中和灯丝，将其拆下；而将阴极灯丝更换为φ0.2的灯丝，即灯丝本身的直径为0.2mm，且缠绕成弹簧形状，缠绕5-10圈，直径为1.0mm，具体地，可以缠绕7圈。增加中和装置3，参照图2所示，该中和装置3安装在真空腔室1与主离子源2靠近的真空腔室1内侧壁上，中和装置3内设有中和灯丝31，本实施例中对该中和灯丝的规格和形状不做限定。

本实施例中通过更改主离子源灯丝结构和设有中和装置，可以提高离子束溅射辅助镀膜机的工作时长，大大提高了工作效率，并且可镀的薄膜的厚度增加到十微米以上，并且保证了薄膜不会因为厚度的增加而产生应力使得薄膜剥落。

进一步地，参照图2所示，上述中和装置3还包括外壳32、偏置电源33、阳极电源34和阴极电源35；在外壳32上设有通道36，用做中和装置束流的通道使用。

其中：偏置电源33的正极接地，负极与阳极电源34的正极相连接；阳极电源34的正极与外壳32连接，负极与中和灯丝31的中段位置连接；

阴极电源35的两端分别连接中和灯丝31的两端，中和灯丝31呈弹簧状。

本实施例中，中和装置的具体结构，可以代替主离子源中的中和灯丝，且可使整个离子束溅射辅助镀膜机的工作时间延长，比如可以由现有技术中工作时长20小时增加到50小时，大大提高了工作效率，进而将镀膜的厚度可以增加到10微米以上，而且不容易剥落。

在一个实施例中，参照图1所示，真空腔室1顶部设有圆形盖，在圆形盖上设有四个密封管路以及两个通气管，其中四个密封管路分别内置线路，与所述中和装置3连接，用于连接中和装置的阴极+，阴极-，阳极+，阳极-。

两个通气管，其中一路通气管为氩气Ar，与中和装置3连接；另一路通气管，为氮气管，氮气管设置在真空腔室1内顶部，其端口向真空腔室1内延伸。

进一步地，参照图1所示，该离子束溅射辅助镀膜机，还包括一个辅离子源4，设置在真空腔室1的另一侧，比如将其安装在真空腔室1的左侧。其中辅离子源4包括阴极灯丝和一体中和灯丝，阴极灯丝与上述主离子源2的阴极灯丝相同，为φ0.2且缠绕成弹簧形状，缠绕5-10圈，直径为1.0mm，较佳地，可以缠绕成7圈。一体中和灯丝也可以为φ0.2，呈线条状即可。

具体地，参照图1所示，还包括：溅射靶台5、样品旋转台6、插板阀7、分子泵8、机械泵9和第一冷水机10和第二冷水机11；

溅射靶台5安装在真空腔室1内远离所述中和装置3的位置，且与主离子源2水平相对；样品旋转台6安装在所述真空腔室1内靠近所述中和装置3的上方空间，外部还设有样品挡板12，且位于辅离子源4，45°方向上；插板阀7安装在真空腔室1下方，分子泵8安装在插板阀7下方；插板阀7上方与分子泵8下方通过抽气管91与所述机械泵9连接；第一冷水机10的冷却循环水路，出水管101和进水管102，环绕分子泵8；第二冷水机11的冷却循环水路，出水管111和进水管112，分别环绕主离子源2、辅离子源4、溅射靶台5以及样品旋转台6。

参照图3所示，为真空腔室左视图，图中示出的主离子源栅区21，辉光放电形成的氩离子经过加速电压通过栅网轰击到靶材上；本实施例提供的离子束溅射辅助镀膜机操作过程如下：打开主源氩气开关与主源电源开关，进行辉光放电，将该镀膜机参数调节到工作所需参数，然后打开中和装置单独电源开关与氩气开关，调节参数为对应主离子源2参数；辅离子源4与主离子源2操作方式相同：首先打开辅离子源电源开关，进行辉光发电，然后调节辅离子源工作所需能量，束流与中和束流；主离子源2没有中和灯丝，辅离子源是安装有一体的中和灯丝，在调节参数时直接调节就可以调节辅离子源4的中和参数，最终可以大大的提高镀膜机工作的时间，提高了工作效率。例如本实施例提供的镀膜机在镀铝薄膜的情况下，可以镀50小时以上，使薄膜达到10微米以上并且薄膜表面光亮且结合力好；而现有技术中一般设备，只可以镀几微米，很有可能发生剥落，且过程中易发生灯丝烧断等情况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。